Le principal résultat de la mission de 2006 fut le déploiement réussi des 3 hydrophones sur les sites envisagés dans le projet (Figure 1). Les données ne sont accessibles qu'après la récupération des instruments et exploitables qu'après la récupération des 3 instruments.

Les instruments ont été récupérés avec succès en janvier et avril 2008. Ils ont parfaitement fonctionné et nous disposons de près de 14 mois d'enregistrements acoustiques continus (~60 Go de données ; Figure 2). Ce succès  est en soit un résultat, car il s'agissait de la 1^ère mise en oeuvre d'hydrophones par le laboratoire (les précédentes expériences en Atlantique avait été réalisées avec le concours technique du PMEL/NOAA). Nous testions aussi notre propre dispositif de mouillage (Figure 1) avec les instruments prêtés par le PMEL/NOAA.

L'analyse préliminaire des enregistrements des 3 hydrophones autonomes a permis :

• de détecter et localiser plus de 10000 évènements acoustiques (Figures 4 et 5) ;
• de révéler un fonctionnement contrasté des 3 dorsales ;
• de détecter des signaux d'origine biologique (grandes baleines), inattendus (Figures 2 et 3) ;
• de détecter des signaux d'origine cryogénique (dislocation de la banquise), aussi inattendus par leur abondance ;
• et de détecter d'autres signaux, pour l'instant d'origine inconnue.

Ces résultats ont fait l'objet de 6 présentations à l'AGU (2008, 2009), à l'EGU (2009) et à l'ISS (2009). Des publications sont en cours de rédaction. Les données sont parallèlement analysées par le PMEL/NOAA.

1) Compte tenu des dates de déploiement et de récupération, la plage d'écoute commune aux 3 instruments s'étend du 30 octobre 2006 au 5 janvier 2008 (Figure 2). La localisation des évènements par triangulation nécessite de disposer d'un minimum de 3 instruments. Les figures 4 et 5 montrent la distribution géographique des évènements et l'amélioration réalisée en intégrant les données des stations hydroacoustiques permanentes et temps réel de l'Organisation du Traité d'Interdiction Complète des Essais nucléaires (OTICE, figure 1). La localisation est optimum à l'intérieur du réseau (erreur de l'ordre de 2-3 km, par expérience, car un calcul d'erreur n'est pas possible avec 3 stations). En dehors du réseau, on remarque des alignements de points parallèles aux côtés du triangle ; ce sont des artefacts liés à la géométrie du réseau et à la présence de reliefs sous-marins qui interrompent le canal SOFAR et interfèrent avec la propagation des ondes acoustiques.

2) À l'intérieur du réseau, les trois dorsales de l'océan Indien montrent une sismicité contrastée. Le long de la dorsale Sud-est Indienne, les 272 évènements acoustiques (contre 24 dans le catalogue NEIC) se situent essentiellement sur les failles transformantes ; seul un segment de dorsale (76E) montre une activité continue de 10 mois. Sur la dorsale Centrale Indienne, la sismicité se répartit autant sur les zones de fracture que sur les segments de dorsale (269 évènements contre 45 NEIC), avec deux nuages d'évènements à proximité du point triple de Rodrigues (24-25S) et au sud de la zone de fracture Marie-Celeste (18.5S). Sur la dorsale sud-ouest Indienne, les 222 évènements (contre 31 NEIC) se situent sur les segments de dorsale avec une concentration à l'ouest de la zone de fracture Melville et un nuage à 58E. Quelques séismes de forte magnitude (M>5) près du point triple semblent précéder de plusieurs évènements acoustiques qui pourraient être des précurseurs. Enfin, de nombreux séismes hors axe se répartissent au sud du bassin Indien Central, témoins de la déformation entre les plaques Capricorne et Australiennes.

Figure 1 : Sites de mouillage des hydrophones autonomes (étoiles cerclées) et sismicité de l'océan  Indien  (catalogues terrestres ; en jaune sismicité détectée à terre pendant la campagne d'écoute oct. 2006 - déc. 2007, catalogue NEIC). Pour élargir la zone de couverture optimale (bleu clair) et améliorer les localisations, nous espérions pouvoir accéder rapidement aux données des stations hydroacoustiques permanentes et temps réel de l'Organisation du Traité d'Interdiction Complète des Essais nucléaires (OTICE), situées à Diego Garcia et Cap Leeuwin (étoiles). Noter la taille du réseau. À droite, détail d'une ligne de mouillage ; la profondeur d'immersion dépend de la profondeur du canal SOFAR (800 à 1000 m selon la latitude). Les mouillages étaient brestois, les hydrophones étaient ceux du PMEL/NOAA.

Figure 2 : Spectrogrammes annuels des enregistrements des 3 hydrophones (la couleur indique l'amplitude) ; les différentes plages de temps révèlent les dates de déploiement et de récupération de chaque instrument. L'échantillonnage à 250Hz donne une bande de fréquence utile de 125 Hz. On peut remarquer des périodes d'activité sismique/volcanique importante à proximité de l'instrument situé entre Kerguelen et Amsterdam (H11) et des bandes horizontales entre 20 et 30 Hz, vers 35 Hz, 70Hz et 100Hz, correspondant à des cris de baleines. Au moins 4 espèces sont reconnues (baleine bleue antarctique, baleine pygmée de type australien et malgache, rorqual commun, resp.) ; leur présence saisonnière, d'avril à octobre, varie selon l'espèce.

3) Les spectrogrammes annuels des enregistrements (Figure 2) font apparaître des signaux à des fréquences caractéristiques de certains grands mammifères marins : baleines bleues antarctique (20-30 Hz), pygmée de type australien (35 Hz), pygmée de type malgache (70 Hz) et rorqual commun (100 Hz). La présence de ces baleines semble saisonnière (avril à octobre) et varie selon l'espèce ou sous-espèce considérée (ex. Figure 3). Les données ont été transmises pour analyse au Centre d'Etudes Biologiques de Chizé, dont une thèse récente (Samaran, 2008) a mis au point des algorithmes de détection et de comptage automatique de cris de certaines de ces baleines. La recherche d'un financement de post-doc a permis de traiter ces données (Samaran et al., 2013). Ce dispositif d'écoute s'avère un moyen unique pour recenser et étudier les migrations saisonnières de ces baleines, certaines en voie de disparition, dans une région de l'océan austral quasi-inaccessible à l'observation directe.

Figure 3 : Saisonnalité des cris de baleines bleues Antarctique détectés automatiquement aux 3 stations. En ordonnée le nombre de cris dénombrés, en abscisse les mois de l'année (nov 06 - dec 07).

4) Le second résultat inattendu est la détection d'un très grand nombre de craquements d'icebergs résultant de la dislocation de la banquise antarctique. Ces signaux d'origine cryogénique ont des harmoniques qui les distinguent clairement des séismes. Leur localisation est pour la plupart encore imprécise, car en dehors du réseau, avec une concentration au sud-est d'Amsterdam (Figures 4 et 5).

Afin de préciser ces résultats, notamment améliorer la localisation des évènements et élargir la zone géographique, il était prévu de compléter nos données avec les enregistrements des stations hydroacoustiques permanentes et temps réel de l'Organisation du Traité d'Interdiction Complète des Essais nucléaires (OTICE), situées au large du Diego Garcia et du Cap Leeuwin (Figure 1). L'accès à ces données s'est avéré plus compliqué que prévu et les démarches entreprises auprès de l'OTICE et du CEA/DASE, correspondant scientifique français auprès de l'OTICE, ont fortement retardé le projet (et n'ont toujours pas abouti). Ce problème a été contourné en passant par les Etats-Unis, où les données ont été ré-analysées dans leur ensemble en décembre 2011. Le catalogue s'enrichit d'un facteur 5 par rapport au catalogue initial (10106 vs 1857) et le positionnement des évènements est nettement amélioré (Figure 4). L'analyse de ce catalogue est en cours de finalisation pour publication.

Fort du succès de cette expérience, nous avons proposé son renouvellement pour une période de 2 à 3 ans avec des objectifs relatifs à la fois à la surveillance long terme de l'activité sismique et magmatique de cette région et à l'observation des grands mammifères marins, en collaboration avec le CEB Chizé (projet OHA-SIS-BIO). Un nouveau réseau de 9 instruments a été déployé en 2010 et sera redéployé jusqu'en 2016-2017.

Le projet OHA-SIS-BIO a été labellisé « site instrumenté » par l'INSU en 2009.

Figure 4 : Localisation initiale de 1857 évènements acoustiques détectés par notre réseau de 3 hydrophones (étoiles). Les alignements de points en dehors du réseau et parallèles aux cotés du triangle sont des artefacts liés à la géométrie du réseau et à la présence de reliefs sous-marins qui interrompent le canal SOFAR et interfèrent avec la propagation des ondes acoustiques.

Figure 5 : Réinterprétation des données, conjointement avec celles des 2 stations permanentes de l'OTICE (étoiles orange). Le catalogue s'enrichit d'un facteur 5 (10106 évènements) et le positionnement des évènements est largement amélioré (les artefacts de la figure 3 ont disparu). On remarque une très forte concentration d'évènements cryogéniques (icebergs ; points gris) à l'est de Kerguelen et au nord de la marge Antarctique.